電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的固定

電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用時(shí)應(yīng)先固定。它的底座上有兩條凹槽，可用臺夾將它固定在實(shí)驗(yàn)桌的邊沿或斜面的一端，注意使紙帶的中心線位于物體的運(yùn)動(dòng)方向上或與斜面另一端的定滑輪凹糟的方向一致。如果單獨(dú)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，也可用臺夾將它固定在鐵支架的支桿上。

2.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的調(diào)節(jié)

把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接入50赫6伏的正弦交流電源(J1202型或J1202-1型學(xué)生電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在7-11伏范圍內(nèi)能正常工作)，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作，觀察振動(dòng)片的振動(dòng)是否均勻。如果振動(dòng)不均勻，可調(diào)節(jié)振動(dòng)片的調(diào)節(jié)螺母，直到打點(diǎn)均勻有力，聲音清晰、不拖尾巴。表示打點(diǎn)計(jì)時(shí)器已能正常工作。然后關(guān)閉電源。

給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器裝上復(fù)寫紙片，移動(dòng)復(fù)寫紙的轉(zhuǎn)軸，使復(fù)寫紙壓入壓紙框架下。從紙帶限位孔穿入紙帶，經(jīng)復(fù)寫紙下從另一限位孔穿出。

接上電源，使打點(diǎn)針工作，調(diào)節(jié)打點(diǎn)針的高低，以剛好能在紙上打出點(diǎn)為準(zhǔn)，盡量減少打點(diǎn)針與打點(diǎn)紙帶的接觸時(shí)間。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電，工作電壓在6v以下。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的復(fù)寫紙片是一種損耗器材，手工制作不易達(dá)到要求，現(xiàn)已設(shè)計(jì)生產(chǎn)了"打點(diǎn)計(jì)時(shí)器復(fù)寫紙沖裁器"供實(shí)驗(yàn)室使用。扳壓手柄進(jìn)行沖裁，每次可沖出7片圓片，其構(gòu)造如圖2.9-5所示。

J0203型電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為磁電式結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造如圖2.9-1。當(dāng)線圈通以50赫6V的交流電時(shí)，線圈產(chǎn)生的交變磁場使振動(dòng)片(由彈簧鋼制成)磁化，振 動(dòng)片的一端位于永久磁鐵的磁場中。由于振動(dòng)片的磁極隨著電流方向的改變而不斷變化，在永久磁鐵的磁場作用下，振動(dòng)片將上下振動(dòng)，其振動(dòng)周期與線圈中的電流變化周期一致，即為0.02秒。圖2.9-2為半個(gè)周期時(shí)的情況。

振動(dòng)片的一端裝有打點(diǎn)針，當(dāng)紙帶從針尖下通過時(shí)。便打上一系列點(diǎn)，相鄰點(diǎn)之間對應(yīng)的時(shí)間為0.02秒。5個(gè)間距對應(yīng)的時(shí)間為0.10秒。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)精度主要由振動(dòng)片的振動(dòng)頻率所決定。由于振動(dòng)、碰撞等原因可能使打點(diǎn)頻率偏離正常范圍(包括出現(xiàn)頻率偏移和頻率不穩(wěn)等現(xiàn)象)，影響它的正常工作。實(shí)驗(yàn)前可檢查其頻率是否正常。這里介紹用示波器檢查打點(diǎn)頻率的方法。

將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的線圈接入9伏交流電源，振動(dòng)片接示波器的"y輸入"(不能使用旋松緊固螺釘或夾在振動(dòng)片上的方法連結(jié)，可用導(dǎo)線繞在振動(dòng)片的固定螺釘上，避免影響振動(dòng)頻率)，限位板接示波器的"接地"端，如圖2.9-4。當(dāng)打點(diǎn)針與限位板不接觸時(shí)，示波器y輸入上就有一個(gè)感應(yīng)交流電壓的正弦信號輸入;當(dāng)打點(diǎn)針與限位板接觸時(shí)，y輸入電壓為零，因此在正弦波上留下一個(gè)缺口。若打點(diǎn)器的振動(dòng)頻率穩(wěn)定，打點(diǎn)針與限位板碰擊的時(shí)機(jī)相同，則正弦波上的缺口位置始終一致;若打點(diǎn)器的振動(dòng)不穩(wěn)定，打點(diǎn)針與限位板碰擊時(shí)機(jī)不等，各次缺口出現(xiàn)的位置不同，由于視覺暫留的作用，正弦波看來就會(huì)有兩個(gè)缺口，這時(shí)打點(diǎn)紙帶上會(huì)出現(xiàn)重復(fù)性的"雙點(diǎn)"。仔細(xì)調(diào)節(jié)振動(dòng)片的固定螺釘，直到示波器顯示的正弦波只出現(xiàn)一個(gè)缺口，打點(diǎn)器的振動(dòng)頻率就核準(zhǔn)好了。

555計(jì)時(shí)器工作原理:

電路圖:

555定時(shí)器由3個(gè)阻值為5kΩ的電阻組成的分壓器、兩個(gè)電壓比較器C1和C2、基本RS觸發(fā)器、放電三極管TD和緩沖反相器G4組成。虛線邊沿標(biāo)注的數(shù)字為管腳號。其中，1腳為接地端;2腳為低電平觸發(fā)端，由此輸入低電平觸發(fā)脈沖;6腳為高電平觸發(fā)端，由此輸入高電平觸發(fā)脈沖;4腳為復(fù)位端，輸入負(fù)脈沖(或使其電壓低于0.7V)可使555定時(shí)器直接復(fù)位;5腳為電壓控制端，在此端外加電壓可以改變比較器的參考電壓，不用時(shí)，經(jīng)0.01uF的電容接地，以防止引入干擾;7腳為放電端，555定時(shí)器輸出低電平時(shí)，放電晶體管TD導(dǎo)通，外接電容元件通過TD放電;3腳為輸出端，輸出高電壓約低于電源電壓1V-3V，輸出電流可達(dá)200mA，因此可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、發(fā)光二極管、指示燈等;8腳為電源端，可在5V-18V范圍內(nèi)使用。

555定時(shí)器工作時(shí)過程分析如下:

5腳經(jīng)0.01uF電容接地，比較器C1和C2的比較電壓為:UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。

當(dāng)VI1>2/3VCC，VI2>1/3VCC時(shí)，比較器C1輸出低電平，比較器C2輸出高電平，基本RS觸發(fā)器置0，G3輸出高電平，放電三極管TD導(dǎo)通，定時(shí)器輸出低電平。

當(dāng)VI1<2/3VCC，VI2>1/3VCC時(shí)，比較器C1輸出高電平，比較器C2輸出高電平，基本RS觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變，555定時(shí)器輸出狀態(tài)保持不來。

當(dāng)VI1>2/3VCC，VI2<1/3VCC時(shí)，比較器C1輸出低電平，比較器C2輸出低電平，基本RS觸發(fā)器兩端都被置1，G3輸出低電平，放電三極管TD截止，定時(shí)器輸出高電平。

當(dāng)VI1<2/3VCC，VI2<1/3VCC時(shí)，比較器C1輸出高電平，比較器C2輸出低電平，基本RS觸發(fā)器置1，G3輸出低電平，放電三極管TD截止，定時(shí)器輸出高電平。